16
3 ème année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton Enseignant : KHOUAOUCI M. 1 Notes de cours P.G.C.– Le béton 1- Définitions- terminologie Le Béton est un matériau composite fabriqué à partir de granulats (sable, graves) agglomérés par un liant. Le liant peut être « hydraulique » (car il fait prise par hydratation ; ce liant est couramment appelé ciment) ; on obtient dans ce cas un béton de ciment. On peut aussi utiliser un liant hydrocarboné (bitume), ce qui conduit à la fabrication du béton bitumineux. * Le coulis =mélange très fluide de ciment et d'eau. * Mortier= liant hydraulique + sables. Il est possible de modifier (accélérer ou, au contraire, retarder) la vitesse de prise en incorporant au béton frais des adjuvants (additifs). L'eau a un double rôle: d'hydratation et facilitateur de la mise en œuvre (ouvrabilité). En l'absence d'adjuvant plastifiant, la quantité d'eau est déterminée par la condition de mise en œuvre. Remarque : Maniabilité et résistance mécaniques sont deux (02) objectifs contraires : - Eau en excès bonne maniabilité mais mauvaise résistance. - Granulats roulés bonne maniabilité mais mauvaise résistance. - Granulats concassés mauvaise maniabilité et bonne résistance. Quelques problèmes du béton (points négatifs) Corrosion. Attaque par les sulfates. Fissures (par retrait, fluage,..). Le Béton de ciment présente une excellente résistance à la compression, mais une faible résistance à la traction (1/10), et donc aussi à la flexion.

Notes de cours P.G.C.– Le béton · bitumineux. * Le coulis =mélange très fluide de ciment et d'eau. ... formulation. 2- Fabrication du béton 2.1. Les centrales à béton

Embed Size (px)

Citation preview

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

1

Notes de cours P.G.C.– Le béton

1- Définitions- terminologie

Le Béton est un matériau composite fabriqué à partir de granulats (sable, graves) agglomérés par un liant.

Le liant peut être « hydraulique » (car il fait prise par hydratation ; ce liant est couramment appelé ciment) ; on obtient dans ce cas un béton de ciment. On peut aussi utiliser un liant hydrocarboné (bitume), ce qui conduit à la fabrication du béton bitumineux.

* Le coulis =mélange très fluide de ciment et d'eau.

* Mortier= liant hydraulique + sables.

Il est possible de modifier (accélérer ou, au contraire, retarder) la vitesse de prise en incorporant au béton frais des adjuvants (additifs).

L'eau a un double rôle: d'hydratation et facilitateur de la mise en œuvre (ouvrabilité). En l'absence d'adjuvant plastifiant, la quantité d'eau est déterminée par la condition de mise en œuvre.

Remarque :

Maniabilité et résistance mécaniques sont deux (02) objectifs contraires:

- Eau en excès � bonne maniabilité mais mauvaise résistance.

- Granulats roulés � bonne maniabilité mais mauvaise résistance.

- Granulats concassés � mauvaise maniabilité et bonne résistance.

Quelques problèmes du béton (points négatifs)

� Corrosion.

� Attaque par les sulfates.

� Fissures (par retrait, fluage,..).

� Le Béton de ciment présente une excellente résistance à la compression, mais une faible résistance à la traction (1/10), et donc aussi à la flexion.

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

2

Le dosage du béton et du mortier

Pour le mortier, sauf si vous êtes actionnaires chez Lafarge, ne suivez pas les recommandations écrites sur leurs sacs de ciment ! Utilisez un volume de ciment pour 3 à 4 volumes de sable.

Pour le béton "standard" tous usages : il faut le doser à 350 Kg de ciment par mètre cube de béton. Ce dosage s'obtient très facilement par la règle des 1-2-3 : pour remplir la bétonneuse, mettre 1 seau de ciment, 2 seaux de sable, 3 de graviers. Pour l’eau, mettre ½ seau.

Tableau 1 : Exemple de dosage de béton en volume en fonction de son utilisation

Produit volume

de ciment volume de

sable volume de

graviers volume

d'eau

béton pour fondations, scellement de piquets de clôture ...

1 2,5 3,5 1/2

béton tous usages linteaux, poteaux

1 2 3 1/2

mortier 1 4 0 1/2

Tableau 2 : Exemple de dosage de béton en masse en fonction de son utilisation

Produit masse de ciment masse de sable masse de

graviers

béton pour fondations, scellement de piquets de clôture ...

300 Kg (6 sacs de 50 kg)

720 Kg (0,52 m³)

1165 Kg (0,73 m³)

béton tous usages linteaux, poteaux

350 Kg (7 sacs)

680 Kg (0,49 m³)

1175 Kg (0,74 m³)

mortier 400 Kg (8 sacs)

1400 Kg (1 m³)

0

3 ème

année Licence GC /Notes de c

Enseignant: KHOUAOUCI M.

Tableau 3: Exemple de dosage de béton en volume en fonction de son

Remarque importante : Le choix des proportions des constituants d'un béton afin d'obtenir les propriétés mécaniques et de mise en œuvre souhaitées s'appelle formulation.

2- Fabrication du béton

2.1. Les centrales à béton

Elle est composée d’un ensemble d’installationla fabrication du béton. Eprincipalement une tourelle et

- Le skip d’alimentation avec ces glissières- Le malaxeur ; - Le système de pèse des matériaux- L’armoire de commande et les différents moteurs- Le ciment est stocké en vrac dans des silos alimentant la centrale par le bien de vis

à ciment.

Les granulats (sable et graviers) sont stockés à proximité immédiate de la centraséparés les uns des autres.

Notes de cours P.G.C. / Le béton

xemple de dosage de béton en volume en fonction de son

: Le choix des proportions des constituants d'un béton afin d'obtenir les propriétés mécaniques et de mise en œuvre souhaitées s'appelle

Fabrication du béton

d’un ensemble d’installations regroupant tout le matériel nécessaire à . Elle est constituée d’une ossature mécanique supportant

principalement une tourelle et flèche.

Le skip d’alimentation avec ces glissières ;

tème de pèse des matériaux ; L’armoire de commande et les différents moteurs ; Le ciment est stocké en vrac dans des silos alimentant la centrale par le bien de vis

(sable et graviers) sont stockés à proximité immédiate de la centra

3

xemple de dosage de béton en volume en fonction de son utilisation

: Le choix des proportions des constituants d'un béton afin d'obtenir les propriétés mécaniques et de mise en œuvre souhaitées s'appelle la

regroupant tout le matériel nécessaire à ossature mécanique supportant

Le ciment est stocké en vrac dans des silos alimentant la centrale par le bien de vis

(sable et graviers) sont stockés à proximité immédiate de la centrale et sont

3 ème

année Licence GC /Notes de c

Enseignant: KHOUAOUCI M.

L’alimentation d’eau se fait par conduite directe ou à partir de réservoir de stockage.

La capacité de production de la centrale à béton varie de 10m3/h.

Les centrales à béton sont classées

• Centrale mobile moyenne

• Centrale mobile de grande production 40 à 100 m

• Centrale fixe de plus de 100 m

Choix de la centrale à bétonchoix porte essentiellement sur la capacité à utiliscaractéristiques sont variables

Figure 1

2.2 Malaxage du béton:

Malaxage: étape importante qui conditionnera la

Il dépend du matériel et du temps de malaxage

Bétonnières = appareils qui assurent la cuve.

Capacité = 50 à 100 litres et peut atteindre 1m3.

Vidange: par basculement ou inversion du sens de rotation.

Notes de cours P.G.C. / Le béton

L’alimentation d’eau se fait par conduite directe ou à partir de réservoir de stockage.

La capacité de production de la centrale à béton varie de 10 m3/h jusqu’ plus de

classées comme suit :

Centrale mobile moyenne 10 à 40 m3/h;

Centrale mobile de grande production 40 à 100 m3/h ;

Centrale fixe de plus de 100 m3/h.

Choix de la centrale à béton : il est lié à la nature, l’envergure et la durée des travaux. Le essentiellement sur la capacité à utiliser sachant que les autres

variables d’un constructeur à un autre.

. Schéma de principe d’une centrale à béton

Malaxage: étape importante qui conditionnera la qualité et l’homogénéité

dépend du matériel et du temps de malaxage.

= appareils qui assurent le mélange des constituants du béton par rotation de

Capacité = 50 à 100 litres et peut atteindre 1m3.

ou inversion du sens de rotation.

4

L’alimentation d’eau se fait par conduite directe ou à partir de réservoir de stockage.

/h jusqu’ plus de 100

: il est lié à la nature, l’envergure et la durée des travaux. Le sachant que les autres

. Schéma de principe d’une centrale à béton

homogénéité du béton.

mélange des constituants du béton par rotation de

3 ème

année Licence GC /Notes de c

Enseignant: KHOUAOUCI M.

Malaxeurs = assurent homogénéité supérieure à celle des bétonnières.

Paramètres de malaxage:

• Vitesse de rotation: 20 à 30 tours / min.

• Temps de malaxage: 1 à 2 min (peut être moins: 40 malaxeurs). Pour béton très ferme ou contenant des éléments fins, temps de 2 à 3 min.

3- Matériel de transport et mise en œuvre du béton

3.1. Matériel de transport.

Le transport du béton du lieupropriétés et en particulier ne pas provoquer de ségrégation (séparation des constituants suivant leur granulométrie). De les intempéries, c’est pourquoi le temps de transport doit règle générale on considère qu’à 20 °Cla fin de mise en place du béton est de 2 heures.

a- Transport sur courte distance

Le dumper de chantier est le moyen le plus approprié sur courte distance. Il a l’avantage d’être rapide et maniable, et ne pose pas le problème de ségrégation. Le nombre de dumpers et leur capacité doivent à béton.

Notes de cours P.G.C. / Le béton

Figure 2. Exemple de bétonnière

Malaxeurs = assurent homogénéité supérieure à celle des bétonnières.

Vitesse de rotation: 20 à 30 tours / min.

Temps de malaxage: 1 à 2 min (peut être moins: 40 à 60 secondes avec certains malaxeurs). Pour béton très ferme ou contenant des éléments fins, temps de 2 à 3

atériel de transport et mise en œuvre du béton

.1. Matériel de transport.

du lieu de fabrication au lieu d’utilisation ne doit pas propriétés et en particulier ne pas provoquer de ségrégation (séparation des constituants suivant leur granulométrie). De même, le béton doit être protégé contre la

ies, c’est pourquoi le temps de transport doit être le plus court possible. En on considère qu’à 20 °C, le temps d’attente maximal entre la fabrication et

la fin de mise en place du béton est de 2 heures.

Transport sur courte distance

per de chantier est le moyen le plus approprié sur courte distance. Il a l’avantage rapide et maniable, et ne pose pas le problème de ségrégation. Le nombre de

dumpers et leur capacité doivent s’adapter à la capacité de la bétonnière ou de la centra

5

Malaxeurs = assurent homogénéité supérieure à celle des bétonnières.

à 60 secondes avec certains malaxeurs). Pour béton très ferme ou contenant des éléments fins, temps de 2 à 3

ne doit pas modifier ses propriétés et en particulier ne pas provoquer de ségrégation (séparation des constituants

protégé contre la dessiccation et le plus court possible. En

le temps d’attente maximal entre la fabrication et

per de chantier est le moyen le plus approprié sur courte distance. Il a l’avantage rapide et maniable, et ne pose pas le problème de ségrégation. Le nombre de

bétonnière ou de la centrale

3 ème

année Licence GC /Notes de c

Enseignant: KHOUAOUCI M.

Figure 3. Exemple de dumper

b- Transport sur longue distance

Le matériel approprié au transport du béton sur longue distance est le camion malaxeur ou camion toupie. Il est composé d’un entrainée en général par un moteur

Remarques :

- L’axe de cette cuve est incliné de 13° à 18°par rapport à l’horizontal.- Elle est animée de

minute), et l’autre rapide pour l’agitation avant vidange et les opérations de dégraissage. A l’intérieur de la cuve se trouvent des palles assurer le malaxage du béton

- Le vidage s’effectue généralement par inversion du sens de l’aide de système de déchargement constitué par une goulotte verticale haut déversement dirigé du béton

- Capacité de la cuve entre 2 et 10 m

Figure 4. Exemple de camion malaxeur (ou bien camion toupie)

Notes de cours P.G.C. / Le béton

. Exemple de dumper utilisé pour le transport du béton

Transport sur longue distance

approprié au transport du béton sur longue distance est le camion malaxeur ou camion toupie. Il est composé d’un châssis, une cuve tournante portée à l’arrière et

en général par un moteur auxiliaire.

L’axe de cette cuve est incliné de 13° à 18°par rapport à l’horizontal.de 2 vitesses : l’une lente pour le transport

et l’autre rapide pour l’agitation avant vidange et les opérations de dégraissage. A l’intérieur de la cuve se trouvent des palles hélicoïdalesassurer le malaxage du béton ; Le vidage s’effectue généralement par inversion du sens de rotation de la cuve à l’aide de système de déchargement constitué par une goulotte verticale haut

du béton ; Capacité de la cuve entre 2 et 10 m3.

Exemple de camion malaxeur (ou bien camion toupie)

6

utilisé pour le transport du béton

approprié au transport du béton sur longue distance est le camion malaxeur , une cuve tournante portée à l’arrière et

L’axe de cette cuve est incliné de 13° à 18°par rapport à l’horizontal. : l’une lente pour le transport (2 à 3 tours par

et l’autre rapide pour l’agitation avant vidange et les opérations de hélicoïdales destinées à

rotation de la cuve à l’aide de système de déchargement constitué par une goulotte verticale haut

Exemple de camion malaxeur (ou bien camion toupie)

3 ème

année Licence GC /Notes de c

Enseignant: KHOUAOUCI M.

Figure 4 bis

Les éléments principaux qui composent un camion toupie sont

1) Porteur =camion transportant tout le matériel2) Système de rotation et de nettoyage de la cuve

camion. Au-dessus du système de rotation se situe un réservoir d’eau pouvant contenir environ 400L, servant au nettoyage de la cuve.

3) La cuve: transporter le béton de la centrale. Son volume peut varier de 2 à 10 m³.4) La lame hélicoïdale

transport et de le faire monter afin de le déverser sur le chantier.5) Système de remplissage et de vidange

trémie de remplissage (partie supérieure) ainsi que le syinférieure

6) La rallonge :augmenter la distance de coulage (environ 3m).

4- Mise en œuvre du béton

Le béton doit être « mis en place » et non « versé ». On ne doit pas s’attendre à ce que le béton s’écoule de lui-même autour des élémemettre en place à moins de 1 m de sa position finale afin de réduire au minimum le risque de ségrégation entre la pâte et les agrégats.

Le béton mis en place dans des coffrages doit être tassé ou vibré pour quaussi dense que possible, qu’il soit le moins perméable possible et qu’il soit exempt de poches d’air. On augmente de cette façon la résistance à la compression et la durabilité du béton et on s’assure qu’il adhère bien à l’acier d’armatu

Procédés de mise en place du béton

Les coffrages adaptés et le bon entretien de ceuxet un bon état de surface du béton. Les armatures doivent être situées à une distance minimale du coffrage appelée Enrobage".

Notes de cours P.G.C. / Le béton

bis. Principaux organes d'un camion malaxeur

Les éléments principaux qui composent un camion toupie sont (figure 4bis)

=camion transportant tout le matériel Système de rotation et de nettoyage de la cuve: alimenté par le moteur du

du système de rotation se situe un réservoir d’eau pouvant contenir environ 400L, servant au nettoyage de la cuve.

transporter le béton de la centrale. Son volume peut varier de 2 à 10 m³.La lame hélicoïdale : permettant au béton de rester en mouvement lors du transport et de le faire monter afin de le déverser sur le chantier.Système de remplissage et de vidange A l’arrière du véhicule sont situés la trémie de remplissage (partie supérieure) ainsi que le système de vidange (partie

:augmenter la distance de coulage (environ 3m).

Mise en œuvre du béton

Le béton doit être « mis en place » et non « versé ». On ne doit pas s’attendre à ce que le même autour des éléments coffrés ou à la surface du sol. Il faut le

mettre en place à moins de 1 m de sa position finale afin de réduire au minimum le risque de ségrégation entre la pâte et les agrégats.

Le béton mis en place dans des coffrages doit être tassé ou vibré pour quaussi dense que possible, qu’il soit le moins perméable possible et qu’il soit exempt de poches d’air. On augmente de cette façon la résistance à la compression et la durabilité du béton et on s’assure qu’il adhère bien à l’acier d’armature.

Procédés de mise en place du béton

adaptés et le bon entretien de ceux-ci permettent une réalisation correcte et un bon état de surface du béton.

doivent être situées à une distance minimale du coffrage appelée

7

camion malaxeur

(figure 4bis):

: alimenté par le moteur du du système de rotation se situe un réservoir d’eau pouvant

transporter le béton de la centrale. Son volume peut varier de 2 à 10 m³. : permettant au béton de rester en mouvement lors du

transport et de le faire monter afin de le déverser sur le chantier. A l’arrière du véhicule sont situés la

stème de vidange (partie

Le béton doit être « mis en place » et non « versé ». On ne doit pas s’attendre à ce que le nts coffrés ou à la surface du sol. Il faut le

mettre en place à moins de 1 m de sa position finale afin de réduire au minimum le risque

Le béton mis en place dans des coffrages doit être tassé ou vibré pour que le produit soit aussi dense que possible, qu’il soit le moins perméable possible et qu’il soit exempt de poches d’air. On augmente de cette façon la résistance à la compression et la durabilité

ci permettent une réalisation correcte et un bon état de surface du béton.

doivent être situées à une distance minimale du coffrage appelée "

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

8

Remarque:

• Pour des structures minces, et lorsque la vibration interne est impossible, on effectue une vibration externe: des vibrateurs externes sont répartie sur le coffrage;

• En préfabrication, on utilise parfois des tables vibrantes;

4.1 Matériel de mise en œuvre

Le béton peut être versé directement par la benne du dumper ou la goulotte du camion malaxeur au lieu d’utilisation, notamment lorsqu’il s’agit de fondation ou de dalles situées au niveau du sol. Pour les travaux en élévation ou ne permettant pas l’accès au dumper et au camion malaxeur, la mise en place du béton s’effectue suivant deux possibilités :

• Benne à béton ;

• Pompe à béton

4.1.1 Benne à béton

Le béton peut être versé directement dans une benne par le dumper ou la goulotte du camion malaxeur. De même qu’il peut être versé sur une rampe permettant le chargement de la benne. La benne une fois remplie est reprise par un moyen de manutention (grue à tour, grue mobile,…) puis dirigée vers le lieu d’utilisation.

4.1.2 Pompe à béton

La pompe à béton peut être sur un châssis à essieux sur roues, ou directement sur un camion porteur. Le béton est déversé dans une trémie d’alimentation qui le répartie dans un corps de pompe ; la pompe à son tour le refoule dans des canalisations cylindriques (tuyaux) constituées par des éléments de faibles longueurs assemblés par des joints étanches se démentant et se remontant facilement et rapidement. On peut donc rallonger ou raccourcir à volonté la conduite de distribution. Il peut comporter également des parties verticales.

4.2 Vibration du béton.

Le béton doit être compact et étanche. Pour cela, il doit être serré au maximum dans les coffrages.

Rôle de la vibration du béton

� Remplissage des moules

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

9

� Enrobage des armatures

� Réduction du volume d’air � augmenter compacité, et durabilité

Figure 5. Différentes zones crées dans un béton soumis à l’action d’une aiguille vibrante

Figure 5 bis. Exemple d'un vibreur pour béton

Paramètres de vibration

� Fréquence: basse (10 000 vib/min) pour les gros granulats, et haute (20 000 vib/min) pour les éléments fins

� Durée: si petite, pas d’effet, sinon risque de ségrégation.

� 5 secondes pour béton mous, 20 s pour béton plastique et 1 min pour béton ferme

Tableau 4. Rayon d’action d’une aiguille vibrante selon son diamètre

Diamètre aiguille (mm) Rayon d’action (cm) 25 10

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

10

50 75

100

25 40 50

Le procédé le plus courant est la vibration par l’intermédiaire d’un vibrateur ou aiguille vibrante.

Le vibrateur est plongé à l’intérieur de la masse de béton. Sa dimension est choisie en fonction de l’encombrement et de la maille de l’armature. Son rayon d’action est de l’ordre de 50 cm.

Les vibrateurs fonctionnent généralement à l’air comprimé, néanmoins il existe des vibrateurs autonomes à moteur à essence ou moteur électrique.

5- Béton pompé

Rapide, efficace et économique dans:

� Galeries.

� Grandes superstructures.

� Béton immergé.

� Béton projeté

Avantages béton pompé:

� Le pompage est une méthode de contrôle de qualité � Béton est mis en place directement au lieu voulu.

� Mise en place facilitée lorsqu’on a un problème d’accès (centre ville,…) � Béton protégé lors du transport

� Demande moins d’ouvriers (3 à 4 suffisent) � Vitesse de mise en place maintenue constante pour bâtiments élevés sans couts

supplémentaires

� Économique par diminution de temps de construction � Chantier propre et béton de bonne apparence

Inconvénients :

� Pompe doit être lubrifiée avant utilisation

� Composition spéciale de béton � Demande une organisation de chantier rigoureuse (retards peuvent donner des

blocages et réduire efficacité jusqu’à 50 %)

� Demande plus d’équipement de coffrage et de vibration vu la cadence rapide des travaux.

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

11

Problème rencontré lors du pompage:

Le problème majeur est la formation de bouchon, détectée par une augmentation de pression dans le manomètre.

Solution

- Prendre des précautions au début (formulation correcte, étanchéité conduite,…).

- Il faut arrêter immédiatement le pompage et localiser le blocage.

Facteurs influençant le pompage:

� Rapport E/C. � Longueur de la conduite.

� Nombre de coudes ou courbes dans la conduite

� Dmax granulats (D gros élément <1/4 conduite) � Utilisation d’adjuvants

Remarques divers:

� Informer fabriquant que le béton est pour pompes

� Contrôle régulier de l’affaissement (70 à 100 mm)

Remarques générales sur le contrôle du béton par écrasement des éprouvettes

• Réaliser les éprouvettes suivant la norme, à partir du béton de l’élément à contrôler, et mettre une étiquette avec cachet et signature ;

• Mettre l’éprouvette dans un bassin d’eau afin d’assurer une bonne cure ;

• Écraser les éprouvettes selon le mode opératoire.

• En cas où vous représentez un organisme de contrôle, mentionner que les éprouvettes ont été confectionnées et ramenées par l’entrepreneur.

• N’utilisez pas les néoprènes infiniment (contrôler leur durée de vie� influence sur les résultats).

• Il faut exiger le nombre suffisant d’éprouvettes pour chaque coulage.

6- Le bétonnage par temps de froid

Propriétés :

� les rendements sont diminués, � les ouvriers doivent se protéger,

� Il ralentit également les réactions d’hydratation du ciment, allant jusqu’à les arrêter si la T° < 0° C.

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

12

� Les résistances à court terme sont alors faibles � Augmentation des délais de décoffrage.

L’action du froid peut affecter de manière irréversible les caractéristiques physiques et mécaniques du béton, tant sur le béton frais (avant la prise), que sur le béton jeune (après la prise).

Précautions au stade de la fabrication

� Utiliser un ciment à durcissement rapide � Diminuer E/C

� Employer accélérateurs de prise et / ou réducteur d’eau

� Eliminer neige et glace sur stocks de granulats � Préchauffer eau jusqu’à 70 °C Max.

Au stade de Mise en œuvre

• Eliminer la neige et la glace des coffrages et des armatures;

• Injection de vapeur d’eau dans les stocks de granulats

• Utiliser des coffrages calorifugés (par résistances éclectiques ou liquide chaud en circulation) et éventuellement réchauffées;

Remarques

• Ecart de T° entre différents point de l’élément < 10°C pendant les 10 ers heures après fin de bétonnage et <20 °C au-delà.

• Résistance à long terme du béton traité < béton non traité.

A - Conséquences sur le béton frais

• Un allongement du temps de durcissement,

• Une transformation de l’eau contenue dans le béton, en glace, ce qui conduit. - à une augmentation du volume de l’ordre de 10%, - à la création de fortes pressions sur les coffrages.

A NOTER : Pour une même formulation, les résistances en compression à 2 jours seront de l’ordre de 2MPa si la température extérieure est proche de 5°C, contre 18 MPa environ si la température est de 20°C.

B - Conséquences sur le béton jeune

• Un ralentissement du processus de durcissement,

• Une transformation de l’eau contenue dans le béton, en glace, ce qui conduit :

- à de fortes pressions à l’intérieur de la structure en béton,

- à l’apparition d’une fissuration interne au moment du dégel (liée au gel antérieur de l’eau libre contenue dans le béton)

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

13

A NOTER : Pour une température extérieure de 5°C, le temps de prise sera de l’ordre de 10 heures contre 2 heures 30 minutes à 20°C.

7- Le bétonnage par temps chauds

Caractéristiques du climat chaud à prendre en compte

� Température de l’air, � Vitesse du Vent;

� Humidité relative de l’air, � Rayonnement solaire (intensité et durée)

Effets sur le béton

� Perte d’ouvrabilité, � Accélère la prise du ciment (pour T 20 à 40 °C, temps début prise est divisé par 2),

� Chaleur dégagée plus tôt, intensité plus grande � Retrait accéléré� danger de fissuration

Mesures à prendre au stade de la fabrication

� Utiliser ciment à prise lente et à faible chaleur d’hydratation

� Utilisation d’adjuvants (retardateur de prise + réducteur d’eau)

� Protéger les constituants de la chaleur / arroser voir réfrigérer les granulats

� Utiliser eau froide / glace pilée

Mesure à prendre au stade de la mise en œuvre

� Refroidir par arrosage coffrage, armatures et matériel.

� Eviter coffrages métalliques et camions de transport de couleur sombre

� Pour béton de masse (barrage poids,..), placer des serpentins à l’intérieur du béton et faire circuler eau réfrigérée,

� Assurer une bonne cure du béton (limitation de l’évaporation d’eau nécessaire à l’hydratation)

� Travailler la nuit (T° plus faible)

8- Le bétonnage sous l’eau

8.1.Domaine d’application

� Travaux maritimes (quais,…)

� Travaux hydrauliques (piles, canaux,.)

Difficultés

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

14

� Risque de délavage

� Perte d’homogénéité

8.2.Techniques employés

� Principe: à l’exception du premier béton mis en place, le béton déversé ne doit pas rentrer en contact avec l’eau

(a) (b)

Figure 6: Techniques de bétonnage sous l’eau : (a) talus coulant; (b) à la goulotte

Le talus coulant

� Utilisable pour faible profondeur d’eau (<80 cm) + régime calme;

� Principe: déverser une première quantité de béton qui émerge puis à alimenter le talus à partir de sa partie visible. Le nouveau béton pousse les flancs du talus en contact avec l’eau

A la goulotte (ou tube plongeur)

� Plus courante, et meilleurs résultats;

� Principe:

- tube métallique (25 à 45 cm) obturé à sa base est plongé dans l’eau.

- Introduire le béton qui par son poids pousse le bouchon et forme une bulbe en pied qui s’alimente continuellement.

Niveau d'eau

Alimentation en béton

Béton en contact avec

l'eau

Niveau d'eauNiveau d'eau

Alimentation en béton

Béton en contact avec

l'eau

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

15

NB: pied du tube doit rester immerger dans masse de béton pour limiter action de l’eau sur les seules faces latérales.

8.3. Caractéristiques des bétons coulés sous l’eau:

� Béton non vibré � consistance (affaissement) 14 à 16 cm.

� Fines (< 80 microns) doit être > 400 kg/m3 du béton pour s’opposer au délavage et augmenter l’ouvrabilité.

� Utilisation de réducteurs d’eau + retardateurs de prise.

� Le chantier doit être équipé en vue d’un bétonnage continu et rapide.

Remarque: La qualité du ciment à employer doit être compatible avec la qualité des eaux environnantes (exemple utilisation ciment résistant aux sulfates en présence de pourcentage élevé de sulfates dans l’eau.)

9. Les adjuvants

Définition: produits chimiques ajoutés en faibles doses (environs 5 % de la masse totale du béton), qui améliorent certaines propriétés du béton (résistance, étanchéité,…etc.).

• Accélérateur de prise:

• Retardateur de prise:

• Plastifiant (réducteur d’eau):

• Hydrofuge (pour rendre le béton +- imperméable/ terrasses, réservoirs,..)

• …autres.

En Algérie, on trouve souvent des produits du fabricant SIKA.

10. Le béton précontraint

a. Domaine d'utilisation:

• Ponts

• Silos

• Planchers des bâtiments industriels et commerciaux

• Enceintes des centrales nucléaires

b. Principe:

Initialement, appliquer sur un élément en béton armé (poutre de pont par exemple) une charge, à l'aide de câbles de précontrainte, permettant de générer une contrainte initiale. Sous l'effet des charges de services de l'ouvrage, la déformation est réduite, et la

3 ème

année Licence GC /Notes de cours P.G.C. / Le béton

Enseignant: KHOUAOUCI M.

16

possibilité de supporter des charges plus importante est donnée. En plus, la quasi totalité de la section de béton travaille en compression.

Figure 7: Schéma simplifié de la précontrainte (exemple de poutre)

c. Mise en œuvre

Post-tension- des conduites destinées à recevoir les torons sont placés dans le coffrage. Après bétonnage et durcissement du béton jusqu’à une valeur minimale, les torons sont introduits dans les conduites, assemblés dans des têtes d’ancrage puis tendus à l’aide d’un vérin.

Pré-tension: Les torons , disposés dans le coffrage aux emplacements voulus, sont préalablement tendus, (avant le coulage du béton). Le béton est ensuite coulé dans les coffrages. Une fois durci et suffisamment résistant, on coupe les torons à l’extrémité des poutres, et, par adhérence, les torons sollicitent le béton en compression.

*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*-*